- •Тема 12.А спуско-подъемные операции
- •2. Продолжительность спуско-подъемных операций
- •3 Распределение нагрузок, действующих при спуско-подъемных операциях
- •4 Процесс спуско-подъемных операций
- •4.1 Инструмент для захвата, подъема и переноса труб и свечей
- •4.2 Устройства для свинчивания и развинчивания труб
- •4.2.1 Буровые автоматизированные ключи
- •4.3 Оборудование для механизации и автоматизации спо
- •4.3.1 Комплекс механизмов асп-3м
- •4.4. Контроль за параметрами режима бурения
- •4.5 Подача инструмента
4.2.1 Буровые автоматизированные ключи
В настоящее время пневматическими буровыми ключами оснащают все выпускаемые буровые установки. К таким ключам от носятся стационарные ключи АКБ-3М2 и подвесные ключи типа ПБК-3. Они предназначены для раскрепления, развинчивания и свинчивания бурильных и обсадных труб диаметром 108—216 мм. Приводятся ключи в действие воздухом под давлением 0,7—1 МПа.
К
люч
АКБ-3М2
(рис.
VI.7)
устанавливают на
буровой между лебедкой и ротором со
стороны приводного вала на вышечно-лебедочном
блоке, к которому он прикрепляется
болтами.
Он состоит из следующих основных частей: блока ключа 1, каретки с пневматическими цилиндрами 3, стойки 4, пульта управления 5.
Блок ключа — основной механизм, непосредственно свинчивающий и развинчивающий трубы. Он вместе с кареткой смонтирован на неподвижной стойке, установленной у ротора 6, и представляет собой корпус, на котором установлены трубозажимное устройство 8, понизительный редуктор и пневматический двигатель 2 с маховиком. Внизу блока имеются направляющие полозья, на которых он перемещается при помощи двух пневматических цилиндров 3 двойного действия: надвигается на трубу 7, установленную в роторе 6, или отодвигается от нее после ее развинчивания.
После установки поднятой колонны бурильных труб на клинья блок ключа с помощью пневматических цилиндров перемещается в сторону оси скважины и заходит на замковое соединение свинченных труб. Вырез в передней части трубозажимного устройства и корпуса ключа облегчает заход блока ключа на замок. Верхнее и нижнее приспособления трубозажимного устройства зажимают одновременно верхнюю и нижнюю части замка. При этом верхнее приспособление, зажав ниппельную часть замка, передает вращение труб от пневмодвигателя ключа, а нижнее, находящееся на муфте, воспринимает реактивный момент и удер живает нижнюю трубу от поворота.
Н
а
рис. VI.8
показано
положение челюстей трубозажимного
устройства ключа АКБ-3М2.
В челюстедержатель
вставлены
два вкладыша
4
со спиральной поверхностью с углом
по спирали
11° в верхней челюсти ключа и углом
спирали 7° при свинчивании и 9° при
развинчивании в нижней челюсти. На рис.
VI.8,
а
показано положение челюстей при подводе
и отводе ключа от трубы
6. Челюсти
5
развернуты. При заводе трубы
6
в ключ до упора
3 челюсти
разворачиваются и свободно охватывают
трубу (рис. VI.8,
б).
При повороте челюстедержателя
2
на некоторый угол от первоначального
положения своих корпусов 1 челюсти
5
скользят
по спиральным поверхностям вкладышей
4,
сближаются и зажимают трубу (рис. VI.8,
в).
Для надежного сцепления трубы с челюстью
в нее вставляется сухарь с насечкой.
Зажимное
устройства, как и механизм передвижения
блока ключа, работают от пневматических
цилиндров, включаемых с пульта управления.
После того как блок ключа установлен над ротором, а челюсти зажимных приспособлений зажаты на замке включают пневматический двигатель, который соединяется с ведущим валом понизительного редуктора. Валы этого редуктора расположены
Н
а
рис. VI.9
приведена
схема пневматической системы, состоящей
из пульта управления 1, от которого
сжатый воздух подается по двум
трубопроводам к реверсивному
пневмодвигателю 3.
Последний приводит во вращение
челюстедержатель блока
5 ключа.
Верхняя челюсть включается цилиндром
4,
а цилиндр
6 служит
для включения стопора смещения. Нижние
челюсти зажимаются цилиндром 7, а для
подвода и отвода ключа служат цилиндры
8.
Механизмы ключа смазываются автоматически
пневмомасленкой
2.
Сжатый воздух к ключу подается от
пневмосистемы буровой установки при
открытии крана
9
через коллектор- 10
пульта.
Пневмодвигатель развивает мощность 9,6 кВт при 600 об/мин и давлении сжатого воздуха на входе 0,5 МПа. Удельный расход воздуха 1,1 м3/мин, масса двигателя 100 кг.
При эксплуатации пневмодвигателя за счет расширения сжатого воздуха температура его понижается, поэтому в холодное время года перед пуском в работу двигатель следует прогреть паром и периодически прогревать в процессе работы, используя встроенную в него систему обогрева масляной ванны. Необходимо также следить за уровнем масла в картере с помощью щупа. Рекомендуется менять масло в картере и промывать один раз в месяц. При работе ключом необходимо соблюдать правила техники безопасности, предписанные инструкцией, так как ключ — травмоопасный механизм.
Пульт управления состоит из корпуса, четырех кранов и крана 9, соединяющегося с коллектором 10, трех рукояток и шланга с накидными гайками или угольниками. Четыре крана объединяются попарно с помощью скоб и рукояток. Эти краны могут включаться вместе или раздельно при перемещении рукояток. С помощью одной из них можно управлять краном, связанным с цилиндром подвода и отвода ключа или краном цилиндра зажима нижних челюстей. Другой же рукояткой можно управлять краном пневмодвигателя ключа и краном, связанным с устройством, зажима верхней челюсти.
П
ри
работе ключа сжатый воздух от компрессорной
установки 12
через рессивер
11
по металлическому трубопроводу,
резиновому рукаву и крану поступает в
коллектор, от которого отходят
четыре резиновых рукава. По ним сжатый
воздух поступает к четырем кранам и
далее к соответствующим цилиндрам и
двигателю.
Один из кранов — резервный. По окончании
СПО его следует
закрывать,
при этом полость коллектора сообщается
с атмосферой. Это делается с той целью,
чтобы избежать внезапного
(помимо
воли бурильщика) включения в работу
ключа.
Ключ ПБК-3 состоит из сварного корпуса прямоугольной формы, затвора с двумя гладкими ведущими роликами, установленными на концах рычагов. Привод каждого из них осуществляется отдельным пневматическим двигателем, что значительно упрощает конструкцию редуктора и делает работу ключа более надежной. В этом ключе рычаги для захвата труб поворачиваются с помощью горизонтальных цилиндров.
На
противоположном конце корпуса установлен
горизонтальный пневматический цилиндр,
шарнирно соединенный с редуктором и
помещенный в корпус ключа. В цилиндре
расположены
два
поршня,
передающие движение общему штоку. Под
действием
сжатого
воздуха шток сдвоенного цилиндра
перемещает редуктор внутри корпуса
ключа и зажимает трубу, на которую
предварительно был заведен ключ, между
гладкими и ведущими роликами, обеспечивая
передачу крутящего момента от
пневматического двигателя.
Ключ 1 в буровой подвешивается на канате 3 (рис. VI.10). Высота подвески регулируется пневматическим цилиндром 5 с пульта управления 6, установленного внутри буровой. По шлангам 4 сжатый воздух поступает из общего воздухосборника в пневматический двигатель 2 и пневматические цилиндры через краны, установленные на том же пульте.
Во время движения поршень увлекает за собой шток и натягивает присоединенный к нему канат, перемещая при этом ручку машинного ключа, закрепляя или раскрепляя замковое соединение. В лебедках последних конструкций такие пневмораскрепители встраиваются с задней ее стороны и при помощи ряда блоков выводят канат в желаемом направлении.
